(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捜索管制艦艇により管制して水中および水底に設置された物体を捜索する水中物体捜索システムにおいて、水中を航走しながら水中の物体を捜索する航走センサを、目的とする水域まで飛翔させて水中に発進させる飛行缶体を少なくとも有し、
前記飛行缶体は、前記航走センサを含み、目的とする水域に着水した後に水中に展開する水中部を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有し、
前記航走センサにより取得された前記捜索データを前記水中部に伝送する際に、前記航走センサは前記水中部に保持され、前記捜索データを物理的な接続コネクタを用いることなく、前記航走センサの前記非接触型データ送受信装置により、電磁誘導による非接触型データ転送技術を用いて伝送することを特徴とする水中物体捜索システム。
【請求項２】
前記飛行缶体は、飛翔ロケット部と前記航走センサとを含み、前記飛翔ロケット部は、該飛行缶体を推進させるロケット部と、目的とする水域に着水した後に水中に展開する水中部と、を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記飛翔ロケット部の前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有することを特徴とする請求項１に記載の水中物体捜索システム。
【請求項３】
前記捜索用センサは、ソーナー、磁気センサ、カメラを少なくとも含んで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の水中物体捜索システム。
【請求項４】
前記飛翔ロケット部の前記水中部は、浮力を与え沈下しないためのフロートと、前記航走センサが収集した前記捜索データを、捜索を管制する前記捜索管制艦艇へ送信する記録データ中継部と、を少なくとも有することを特徴とする請求項２又は３記載の水中物体捜索システム。
【請求項５】
前記記録データ中継部は、前記航走センサが収集した前記捜索データを吸い上げる水中部側非接触データ型送受信装置と、ＧＰＳ信号から現在位置情報を取得するＧＰＳ受信機と、前記水中部側非接触データ型送受信装置により吸い上げた前記捜索データと前記ＧＰＳ受信機により取得した現在位置情報とを前記捜索管制艦艇へ送信する中継用無線装置と、を少なくとも有することを特徴とする請求項４に記載の水中物体捜索システム。
【請求項６】
捜索管制艦艇により管制して水中および水底に設置された物体を捜索する水中物体捜索システムにおいて、水中を航走しながら水中の物体を捜索する航走センサを、目的とする水域まで搬送して水中に発進させる水上航走体を少なくとも有し、
前記水上航走体は、前記航走センサを含み、目的とする水域に着水した後に水中に展開する水中部を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有し、
前記航走センサにより取得された前記捜索データを前記水中部に伝送する際に、前記航走センサは前記水中部に保持され、前記捜索データを物理的な接続コネクタを用いることなく、前記航走センサの前記非接触型データ送受信装置により、電磁誘導による非接触型データ転送技術を用いて伝送することを特徴とする水中物体捜索システム。
【請求項７】
前記水上航走体は、水上ボート部と前記航走センサとを含み、前記水上ボート部は、該水上航走体を推進させかつ係留させるエンジン・アンカー部と、目的とする水域に到着した後に水中に展開する水中部と、を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記水上ボート部の前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有することを特徴とする請求項６に記載の水中物体捜索システム。
【請求項８】
前記捜索用センサは、ソーナー、磁気センサ、カメラを少なくとも含んで構成されていることを特徴とする請求項７に記載の水中物体捜索システム。
【請求項９】
前記水上ボート部の前記水中部は、浮力を与え沈下しないためのフロートと、前記航走センサが収集した前記捜索データを、捜索を管制する前記捜索管制艦艇へ送信する記録データ中継部と、を少なくとも有することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の水中物体捜索システム。
【請求項１０】
前記記録データ中継部は、前記航走センサが収集した前記捜索データを吸い上げる水中部側非接触データ型送受信装置と、ＧＰＳ信号から現在位置情報を取得するＧＰＳ受信機と、前記水中部側非接触データ型送受信装置により吸い上げた前記捜索データと前記ＧＰＳ受信機により取得した現在位置情報とを前記捜索管制艦艇へ送信する中継用無線装置と、を少なくとも有することを特徴とする請求項９に記載の水中物体捜索システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中の物体を捜索する水中物体捜索システムに関し、特に、自律航走するセンサを目的とする水域に迅速に到着させて迅速に捜索を行うとともに、捜索管制艦艇の安全性を確保することが可能な水中物体捜索システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機雷などの水中物体を捜索・探知するためには、主として、ソーナーが使用されてきた。ソーナーは、水中物体の捜索を管制する捜索管制艦艇の艦艇底部に取り付けられた底部固定ソーナーとして、または、捜索管制艦艇から吊下された可変深度ソーナーとして、または、捜索管制艦艇から曳航して使用される曳航型ソーナーとして、使用されてきた。
【０００３】
しかし、近年では、機雷のような対象脅威が、高性能・高知能化してきており、捜索管制艦艇の危険度が増加してきている。そのため、底部固定ソーナーや可変深度ソーナーあるいは曳航型ソーナーの形式では、対象脅威から充分な距離を確保することができず、捜索管制艦艇の安全の確保を図ることを可能とするために、捜索管制艦艇の遥か前方を捜索させることができる遠隔型ソーナーが使用され始めている。
【０００４】
特に、遠隔型ソーナーとして、捜索管制艦艇から、ケーブルでコントロールされることなく、自律的に指定された水域を捜索する自律型水中航走体（以後、ＡＵＶ（Autonomous  Underwater  Vehicle）と称する）が、捜索管制艦艇の安全性を確保するために、使用されるようになってきている。
【０００５】
図６は、従来の水中物体捜索システムの運用方法を説明するための説明図であり、特許文献１の特開２００１−１７４５４５号公報「水中静止物検知方法および装置」に記載されているような、ＡＵＶを使用して水中物体を捜索する例を示している。一般に、捜索するエリアが広いため、図６においては、例えば３つのエリアに区分し、３台のＡＵＶを使用して捜索している例を示している。捜索すべき水路は、幅６００ｍ以上、長さ１８ｋｍ以上を有する場合がほとんどであり、ＡＵＶ１台で対応するとなると、効率が悪く、迅速な捜索が出来なくなる。さらに、前記水路を１台で対応する場合、ＡＵＶでは、搭載される捜索用センサによる目標（水中物体）の捜索とＡＵＶ本体の航走の駆動とを同時に実施するために、大きな電力が必要であり、ＡＵＶの搭載電池の容量が不足してしまう。特に、捜索用の水路の奥にある水域を担当するＡＵＶは、捜索管制艦艇から発進してその水域に到着するまでに、搭載電池を消耗してしまい、捜索が出来なくなってしまう。
【特許文献１】特開特開２００１−１７４５４５号公報（第３−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のような捜索管制艦艇からＡＵＶを直接発進させる方法では、図６に例示されるように、遠くの水域を捜索するためには、捜索対象とする目的の水域までＡＵＶが自走してゆかなければならない。また、帰りも同様である。
【０００７】
ＡＵＶには、捜索するために、ソーナー、磁気探知機、カメラなどの捜索用センサが搭載され、それぞれの捜索用センサの捜索結果は、捜索データとして、ギガバイト単位の膨大なデジタルデータが発生する。
【０００８】
これらの捜索データを最終的には捜索管制艦艇に伝送する必要があるが、水中においては、電波は急激に減衰するため、電波による伝送は困難である。また、水中の音波を用いた通信でも、減衰や伝搬路の曲がりにより、長距離・大容量伝送が見込めない。また、仮に、ＡＵＶに無線装置を装備し、浮上して空中通信により、捜索データを伝送しようとしたとしても、捜索エリアまでの自走距離が長く、捜索面積が広い場合には、電池が消耗してしまうため、データ通信が不可能になる可能性が大きい。このため、収集した捜索データは、ＡＵＶ内に一旦記録し、捜索管制艦艇まで自走して戻り、記録しておいた捜索データを捜索管制艦艇側に吸い上げることが必要とされている場合が多い。
【０００９】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ロケットに航走センサと水中部とを搭載し、担当捜索水域付近までロケットを飛翔させて、着水後に、水中部を展開するとともに、航走センサを分離して捜索を開始することにより、または、水上航走体に航走センサと水中部とを搭載し、担当捜索水域付近まで水上航走体を航走させて、到着後に、水中部を展開するとともに、航走センサを分離して捜索を開始することにより、さらには、航走センサが、着水してまたは到着して係留状態にある水中部の位置まで帰投した際に、該航走センサ内に記録した捜索データを吸い上げて無線信号を用いて捜索管制艦艇に中継するブイを有することにより、捜索エリアまでの所要時間および移動に要するバッテリの節約をすることが出来、長時間かつ効率の高い捜索を、捜索管制艦艇の安全を確保しつつ、実施することを可能とし、限りのあるバッテリ容量を有効に活用することが可能な水中捜索システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決するため、本発明による水中物体捜索システムは、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１１】
（１）捜索管制艦艇により管制して水中および水底に設置された物体を捜索する水中物体捜索システムにおいて、水中を航走しながら水中の物体を捜索する航走センサを、目的とする水域まで飛翔させて水中に発進させる飛行缶体を少なくとも有する水中物体捜索システム。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の水中物体捜索システムによれば、以下のような効果を得ることができる。 
【００１３】
本発明においては、航走センサは、捜索管制艦艇と捜索エリアとの間を自走して往復する必要が無くなり、捜索エリアまでの所要時間および移動に要するバッテリの節約をすることが出来、長時間かつ効率の高い捜索を、捜索管制艦艇の安全を確保しつつ実施することが可能となる。
【００１４】
また、本発明においては、非接触型データ送受信装置により、航走センサとデータ中継部との間のデータ伝送を行うため、水中での物理的な接続コネクタやケーブル接続が不要になり、航走センサのコントロールが簡単になる他、データ伝送用の機器を削減することが出来るので、航走センサの小型化も可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明の水中物体捜索システムは、捜索を管制する捜索管制艦艇から発射され、航走センサをその中に格納する飛行缶体または水上航走体を含む。また、捜索管制艦艇上に設置される艦上管制部を含む。
【００１６】
航走センサは、自律的に航走するインテリジェンスを有する自律型水中航走体ＡＵＶ（Autonomous  Underwater  Vehicle）であることを前提とするが、あらかじめ入力された目標水域のみを通過するようにプログラムされた無人水中航走体（ＵＵＶ：Unmanned  Underwater  Vehicle）である場合も想定される。よって、本発明においては、捜索用センサを搭載したビークルとして、ＡＵＶに限らず、ＵＵＶをも含む「航走センサ」を対象とする。
【００１７】
図１は、航走センサとしてＡＵＶを格納した飛行缶体の場合を例にとって示している。図１に示されるように、航走センサ２２を格納した飛行缶体２が捜索エリアまで飛翔し、着水した後に、水中部２１２が展開され、航走センサ２２が発進して捜索を始める。艦上管制部１は、飛行缶体２を所定の場所へ着水させるためのロケット調定諸元の設定を行う。また、艦上管制部１は、捜索エリアに着水して係留され、展開された状態にある水中部２１２から、無線信号によって伝送されてくる、航走センサ２２の位置情報や捜索データや該水中部２１２のＧＰＳ測定位置情報を受信するデータ受信部１２と、受信したデータを解析するための前段として記録するデータ記録部１３と、を備えている。
【００１８】
飛行缶体２は、水中部２１２と航走センサ２２とを格納して捜索管制艦艇から発射され、指定のエリアに着水した後、航走センサ２２を水中に発進させる。航走センサ２２が発進した後の飛行缶体２には、水中部２１２が残留し、水中部２１２には、フロート２１２１１と、ＧＰＳアンテナ２１２１２とデータ中継用アンテナ２１２１３とを搭載したフロートブイ２１２１と、発進させた航走センサ２２の現在の位置をモニタし、航走センサ２２からの位置情報や捜索データを吸い上げ、捜索管制艦艇に無線信号によって送信する記録データ中継部２１２２とを備えている。
【００１９】
航走センサ２２は、水中を航走しながら、水中および／または水底の物体を捜索するビークルであり、バッテリにより駆動されるソーナー２２２、磁気センサ（磁気探知機）２２３、カメラ２２４などの捜索用センサを備えている。
【００２０】
また、本発明の水中物体捜索システムは、航走センサ２２および記録データ中継部２１２２に、非接触型の近接通信手段である無線非接触型データ送受信部２２１，２１２２１を搭載することにより、水中でケーブルやコネクタ等の物理的な接続をすることなしに、データの吸い上げを行う機能を有している。
【００２１】
以上のような構成を有することによって、本発明による水中物体捜索システムは、目的とする水域までの移動に要するバッテリを節約することが出来、長時間かつ効率の高い捜索を、捜索管制艦艇の安全を確保しつつ実施することが可能となる。
【００２２】
図４は、本発明の水中物体捜索システムの運用方法の一例を説明するための説明図である。図４に示されるように、捜索エリアの幅が１，２００ｍ×５，０００ｍとし、航走センサ例えばＡＵＶ搭載のソーナーが２００ｍの有効捜索幅を有しているとすると、捜索のオーバーラップを無視した場合、捜索エリア内では５，０００ｍの航掃線を６回（合計３０ｋｍ）航走する必要がある。従来の水中物体捜索システムの場合は、図５に示したように、さらに、真ん中の捜索エリアを担当する航走センサでは、それに加えて、捜索管制艦艇との往復のために、５ｋｍ×２の１０ｋｍを航走する必要がある。また、右側の捜索エリアを担当する航走センサでは、それに加えて、捜索管制艦艇との往復のために、１０ｋｍ×２の２０ｋｍの航走距離を要する。
【００２３】
一般に、航走センサとして用いるＡＵＶの運用速度は、２．５ｍ/ｓ程度であるので、従来の水中物体捜索システムにおいては、左側の捜索エリアを担当する航走センサで、３０，０００／２．５＝１２，０００秒＝約３時間２０分、真ん中の捜索エリアを担当する航走センサでは、４０，０００／２．５＝１６，０００秒＝約４時間半、右側の捜索エリアを担当する航走センサでは、５０，０００／２．５＝２０，０００秒＝約５時間半の時間を要することになる。
【００２４】
さらに捜索確率を上げるためには、同一の航掃線を複数回航走しながら捜索を行うことになるので、複数回航走すると、各捜索エリア間の所要時間差が倍々で増加していくことになる。
【００２５】
一方、ＡＵＶに搭載される電池（バッテリ）の消費は、時間に比例して増加するので、航走センサの航走と捜索用センサの運用とのために、１．５ｋｗ／ｈ必要であるものとすると、左側の捜索エリアを担当する航走センサでは、最低１．５ｋｗ×３．３３ｈ＝５ｋｗ、真ん中の捜索エリアを担当する航走センサでは、１．５ｋｗ×４．５ｈ＝６．７５ｋｗ、右側の捜索エリアを担当する航走センサでは、１．５ｋｗ×５．５ｈ＝８．３ｋｗがそれぞれ必要となる。
【００２６】
前述のような同一の航掃線を複数回航走する場合を考慮に入れると、さらに、前述の倍以上の電池容量（バッテリ容量）が必要とされる。電池（バッテリ）は、航走センサとなるＡＵＶのペイロードの１／３程度の容積を占めるものであり、従来の水中物体捜索システムにおいては、前述のように、ＡＵＶが最も遠方の右側の捜索エリアまで自走する場合を考慮すると、左側の捜索エリアの場合に比べて、電池（バッテリ）の占有容積が、最低でも２倍程度の大きさを占有することになり、ＡＵＶが大型化してしまう。
【００２７】
これに対して、本発明においては、航走センサを搭載した飛行缶体を採用し、捜索エリアまで飛行缶体を飛翔させることにより、捜索エリアまでの移動所要時間が数分以内に短縮させることが可能になるとともに、移動のためのエネルギー源がロケットに存在することになり、航走センサに内蔵されるバッテリは、捜索エリア内の捜索のみを考慮すれば良くなるので、ＡＵＶのペイロードを増加させることなく、遠隔水域における捜索であっても、捜索を迅速かつ効果的に行うことが可能となる。
【００２８】
（実施形態の構成）
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の水中物体捜索システムのシステム構成の一実施の形態を示す構成図であり、航走センサを飛行缶体に搭載して構成している場合の構成例を示している。図１において、本水中物体捜索システムは、艦上管制部１，飛行缶体２から構成される。艦上管制部１は、水中物体の捜索を管制する捜索管制艦艇の艦上に装備される部位であり、発射制御部１１，データ受信部１２，データ記録部１３を少なくとも含んで構成される。
【００２９】
また、飛行缶体２は、飛翔ロケット部２１，航走センサ２２を少なくとも含んで構成される。さらに、飛翔ロケット部２１は、当該飛行缶体２を推進させるロケット部２１１と、目的とする水域に着水した後に水中に展開する水中部２１２と、を含んで構成され、水中部２１２は、水面上に浮上して無線信号によるデータ送受信を可能とするフロートブイ２１２１と、航走センサ２２が収集した捜索データを捜索管制艦艇へ送信する記録データ中継部２１２２と、を少なくとも含んで構成される。
【００３０】
また、航走センサ２２は、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサとして、ソーナー２２２，磁気センサ２２３，カメラ２２４を少なくとも有し、かつ、捜索用センサによって収集した捜索データを飛翔ロケット部２１の水中部２１２に伝送するための非接触型データ送受信装置２２１と、航走センサ２２の位置を測定するための音響レピータ２２５と、を少なくとも有して構成される。
【００３１】
航走センサ２２としては、これに加えて、管制処理装置や慣性航法装置、バッテリ、モータ、スクリュー、スラスター等が機材として含まれているが、かくのごとき機材は、本特許に必須の構成要件ではないので、ここでの詳細な説明は割愛する。ただし、これらの機材を装備する航走センサ２２は、飛行缶体２に搭載して飛翔させるために小型であることが前提条件となるため、搭載される各機材についても小型化が要求されており、特に、ペイロードに大きな影響を与えるバッテリも小型化が必要である。
【００３２】
水中部２１２の構成品であるフロートブイ２１２１は、さらに、浮力を与え沈下しないためのフロート２１２１１と、ＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳアンテナ２１２１２と、捜索管制艦艇との間のデータ送受信を行うためのデータ中継用アンテナ２１２１３と、を最小構成として備えている。水中部２１２としては、これらに、バッテリや、自己位置確認用のフラッシュライト等が機材として存在するが、一般的であり、本特許の必須の構成要件ではないので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００３３】
記録データ中継部２１２２は、さらに、航走センサ２２が収集した捜索データを水中部側非接触型データ送受信装置として吸い上げる非接触型データ送受信装置２１２２１と、非接触型データ送受信装置２１２２１により吸い上げた捜索データとＧＰＳ受信機２１２２４により取得した現在位置情報とを捜索管制艦艇へ送信するための伝送フォーマットに変換するデータ中継装置２１２２２と、データ中継装置２１２２２により変換したデータを無線信号として捜索管制艦艇へ送信する中継用無線機２１２２３（つまり、データ中継装置２１２２２と中継用無線機２１２２３とにより中継用無線装置を構成している）と、ＧＰＳ信号から現在位置情報を取得するＧＰＳ受信機２１２２４と、航走センサ２２の現在位置をモニタする水中位置監視装置２１２２５と、を最小構成としている。なお、これらの機器は、水密の缶体に格納され、中性浮力化および衝撃緩和のために、発泡剤等によって充填されるが、水中機器においては一般的であり、本特許の必須の構成要件ではないので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００３４】
次に、図１に示す水中物体捜索システムの動作の一例を説明する。図２および図３は、図１に示した水中物体捜索システムの動作の一例を示す概念図であり、図２は、水中部２１２の自己位置情報と航走センサ２２の位置情報とを、捜索を管制する捜索管制艦艇へ送信する動作を説明する概念図であり、図３は、航走センサ２２が収集した捜索データを捜索管制艦艇へ送信する動作を説明する概念図である。まず、図２の概念図を参照して、図１に示す水中物体捜索システムの動作のうち、水中部２１２の自己位置情報と航走センサ２２の位置情報とを捜索管制艦艇へ送信する動作の一例について説明する。
【００３５】
図２の概念図において、艦上管制部１の発射制御部１１により、飛行缶体２の着水点および飛行のための初期打ち上げ方向およびロケット燃焼時間が計算され、捜索エリアの航掃線計画とともに、飛行缶体２に入力される。飛行缶体２は、入力された情報に基づいて発射され、ロケット部２１１によって飛翔推進させて、目的とする水域の捜索エリアに着水する。飛行缶体２は、着水後、飛翔ロケット部２１と航走センサ２２とを分離し、格納していた航走センサ２２と水中部２１２とを水中に展開する。ロケット部２１１は、分離後、アンカーとなり、水中部２１２が潮流等によって流されないようにする。
【００３６】
航走センサ２２は、搭載している捜索用センサ類である、ソーナー２２２，磁気センサ２２３，カメラ２２４により、発射制御部１１により発射前に入力された航掃線計画に基づいて、目標（水中物体）の捜索を開始する。水中部２１２は、フロートブイ２１２１と、記録データ中継部２１２２とを水中に展開し、フロートブイ２１２１は、フロート２１２１１を膨らませて、水中部２１２の浮力を確保するとともに、水中部２１２の位置計測用のＧＰＳアンテナ２１２１２と、水中部２１２の位置および航走センサ２２によって記録された捜索データを伝送するためのデータ中継用アンテナ２１２１３とを動作可能にする。
【００３７】
記録データ中継部２１２２は、水中に展開された後、データ中継装置２１２２２，中継用無線機２１２２３，ＧＰＳ受信機２１２２４，水中位置監視装置２１２２５を動作可能にする。ＧＰＳ受信機２１２２４は、ＧＰＳアンテナ２１２１２を介して受信したＧＰＳ信号に基づいて、水中部２１２の自己位置を計算して、データ中継装置２１２２２に対してあらかじめ定めた一定周期で出力する。データ中継装置２１２２２は、ＧＰＳ受信機２１２２４により計算された水中部２１２の自己位置情報を伝送フォーマットに変換し、中継用無線機２１２２３に出力する。
【００３８】
中継用無線機２１２２３は、捜索管制艦艇上の艦上管制部１のデータ受信部１２と無線通信の確立を行った後、データ受信部１２に対して水中部２１２の自己位置情報を送信する。データ受信部１２は、水中部２１２から送信された当該水中部２１２の自己位置情報を受信し、データ記録部１３へ出力する。データ記録部１３は、記録メディアに情報を記録する。
【００３９】
水中位置監視装置２１２２５は、あらかじめ定めた一定周期で特定周波数の音波を発信し、航走センサ２２に搭載されている音響レピータ２２５から返信される応答信号を受信した時刻に基づいて計算される音波往復時間と受信方向とにより、航走センサ２２の位置をモニタする。このとき、航走センサ２２の音響レピータ２２５は、水中位置監視装置２１２２５から発射された音波を受信した時点で、瞬時に、応答信号を発信する。
【００４０】
水中位置監視装置２１２２５によってモニタされた、航走センサ２２の位置情報は、データ中継装置２１２２２に送出され、伝送フォーマットに変換された後、中継用無線機２１２２３に出力される。中継用無線機２１２２３は、捜索管制艦艇上のデータ受信部１２に対して、航走センサ２２の位置情報を送信する。データ受信部１２は、受信した航走センサ２２の位置情報をデータ記録部１３に出力する。データ記録部１３は、記録メディアに情報を記録する。
【００４１】
航走センサ２２は、水中位置監視装置２１２２５と音響レピータ２２５とにより、その航走位置がモニタされるが、音波到達範囲外を行動する可能性があるため、内蔵している慣性航法装置の計算結果により、当該航走センサ２２の自己位置を計算し、その情報を用いて予定されているポイントを航走する等の方法も併用される。
【００４２】
次に、図３の概念図を参照して、図１に示す水中物体捜索システムの動作のうち、航走センサ２２が収集した捜索データを捜索管制艦艇へ送信する動作の一例について説明する。図３の概念図において、まず、あらかじめ設定されていた航掃線計画に基づいて捜索を実施した航走センサ２２は、水中位置監視装置２１２２５の発信信号と慣性航法装置による自己位置とに基づいて、水中部２１２が存在するポイントまで帰投する。このとき、航走センサ２２では、水中位置監視装置２１２２５の発信信号をソーナー２２２で受信し、受信方位から水中部２１２の存在方位を計算し、その方向へ当該航走センサ２２を自己誘導する。水中部２１２に充分近づいたことをソーナー２２２が認識した場合は、ソーナー２２２は、アクティブ送信を実施し、水中部２１２の距離、方位を正確に測定し、当該航走センサ２２を最終的に水中部２１２の記録データ中継部２１２２の位置まで誘導する。
【００４３】
水中部２１２の記録データ中継部２１２２まで帰投した航走センサ２２は、記録データ中継部２１２２から分離しないように機構的に保持される。保持の方法については、本特許の必須の構成要件ではないので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００４４】
記録データ中継部２１２２近傍に保持された航走センサ２２は、ソーナー２２２，磁気センサ２２３，カメラ２２４などの捜索用センサにて収集して蓄積された捜索データ、および、慣性航法装置などに蓄積された航走センサ２２の水中位置情報を、非接触型データ送受信装置２２１を介して、記録データ中継部２１２２に設置された水中部側非接触型データ送受信装置つまり非接触型データ送受信装置２１２２１に送信する。ここで、非接触型データ送受信装置２２１および非接触型データ送受信装置２１２２１は、誘導コイル型データ転送装置であり、物理的な接続コネクタを用いることなく、電磁誘導による非接触型データ転送技術を用いて伝送することが可能であって、鉄道の駅などに設置されている定期券情報読み取り装置等の同等のものである。
【００４５】
水中部２１２側の非接触型データ送受信装置２１２２１は、航走センサ２２の非接触型データ送受信装置２２１から受信したデータをデータ中継装置２１２２２に送出する。データ中継装置２１２２２は、伝送フォーマットに変換した後、中継用無線機２１２２３に出力する。中継用無線機２１２２３は、捜索管制艦艇上のデータ受信部１２に対して、航走センサ２２が収集した各種センサ情報つまり捜索データを送信する。データ受信部１２は受信した各種センサ情報つまり捜索データを記録フォーマットに変換した後、データ記録部１３に出力する。データ記録部１３は、各種センサ情報つまり捜索データを、先に説明した水中部２１２の位置情報と航走センサ２２の位置情報と関連付けて、記録メディアに記録する。
【００４６】
なお、水中部２１２の揚収については、水中部２１２の位置情報が捜索管制艦艇上の艦上管制部１に対してあらかじめ定めた一定時間ごとに定期的に送信されているため、後刻、捜索管制艦艇がそのポイントに移動して実施する。
【００４７】
また、図１においては、航走センサ２２を搭載した飛行缶体２を捜索水域となる目的の水域まで飛翔させる場合について説明したが、本発明は、かかる場合のみに限るものではない。例えば、航走センサ２２を目的とする水域まで水上を搬送して水中に発進させる水上航走体を、飛行缶体２の代わりに用いるようにしても良い。
【００４８】
水上航走体を用いるような場合には、飛行缶体２とその構成部である飛翔ロケット部２１とロケット部２１１とを、遠隔操作または自律航走する水上航走体として、水上ボート等に置き換えることにすれば良い。その実施例を図５に示す。図５は、本発明の水中物体捜索システムの他の実施形態を示す構成図であり、航走センサ２２を水上航走体に搭載した場合を示している。図５の場合、図１の航走センサ２２を飛行缶体２に搭載した場合に対して、発射制御部１１が、水上航走体２Ａを管制するボート管制部１１Ａに、飛行缶体２が水上航走体２Ａに、飛翔ロケット部２１が水上ボート部２１Ａに、ロケット部２１１がエンジン・アンカー部２１１Ａにそれぞれ置き換えられる。
【００４９】
エンジン・アンカー部２１１Ａは、捜索海域に到着して水中部２１２と航走センサ２２とを分離した後、漂流防止用のアンカーを投入する。このとき、エンジン部分が水中に投下されない点が飛行缶体２の場合とは異なる。また、飛行缶体２とは異なり、水上航走体２Ａのボート本体そのものが、フロートブイ２１２１の機能を包含することも可能である。
【００５０】
（産業上の利用可能性）
本発明の活用例として、例えば、機雷等を捜索する水中物体捜索システムがある。本発明による水中物体捜索システムでは、脅威が存在する危険な水域にまで、艦艇員が乗艦している捜索管制艦艇を投入することなく、目標とする機雷等を捜索することが可能である。特に、このような場合においても、課題となる航走センサのバッテリ容量およびペイロードの低減、ならびに、捜索効率の向上を考慮したシステムを実現することが可能である。
【００５１】
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
（２）前記飛行缶体は、飛翔ロケット部と前記航走センサとを含み、前記飛翔ロケット部は、該飛行缶体を推進させるロケット部と、目的とする水域に着水した後に水中に展開する水中部と、を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記飛翔ロケット部の前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有する上記（１）の水中物体捜索システム。
（３）前記捜索用センサは、ソーナー、磁気センサ、カメラを少なくとも含んで構成されている上記（２）の水中物体捜索システム。
（４）前記航走センサにより取得された前記捜索データを前記水中部に伝送する際に、物理的な接続コネクタを用いることなく、前記航走センサの前記非接触型データ送受信装置により、電磁誘導による非接触型データ転送技術を用いて伝送する上記（２）または（３）の水中物体捜索システム。
（５）前記飛翔ロケット部の前記水中部は、浮力を与え沈下しないためのフロートと、前記航走センサが収集した前記捜索データを、捜索を管制する前記捜索管制艦艇へ送信する記録データ中継部と、を少なくとも有する上記（２）ないし（４）のいずれかの水中物体捜索システム。
（６）前記記録データ中継部は、前記航走センサが収集した前記捜索データを吸い上げる水中部側非接触データ型送受信装置と、ＧＰＳ信号から現在位置情報を取得するＧＰＳ受信機と、前記水中部側非接触データ型送受信装置により吸い上げた前記捜索データと前記ＧＰＳ受信機により取得した現在位置情報とを前記捜索管制艦艇へ送信する中継用無線装置と、を少なくとも有する上記（５）の水中物体捜索システム。
（７）捜索管制艦艇により管制して水中および水底に設置された物体を捜索する水中物体捜索システムにおいて、水中を航走しながら水中の物体を捜索する航走センサを、目的とする水域まで搬送して水中に発進させる水上航走体を少なくとも有する水中物体捜索システム。
（８）前記水上航走体は、水上ボート部と前記航走センサとを含み、前記水上ボート部は、該水上航走体を推進させかつ係留させるエンジン・アンカー部と、目的とする水域に到着した後に水中に展開する水中部と、を少なくとも有し、前記航走センサは、水中を移動航走するビークルであり、かつ、水中および／または水底を捜索する捜索用センサと、当該航走センサの位置を測定するための音響レピータと、前記捜索用センサによって収集した捜索データを前記水上ボート部の前記水中部に伝送するための非接触型データ送受信装置と、を少なくとも有する上記（７）の水中物体捜索システム。
（９）前記捜索用センサは、ソーナー、磁気センサ、カメラを少なくとも含んで構成されている上記（８）の水中物体捜索システム。
（１０）前記航走センサにより取得された前記捜索データを前記水中部に伝送する際に、物理的な接続コネクタを用いることなく、前記航走センサの前記非接触型データ送受信装置により、電磁誘導による非接触型データ転送技術を用いて伝送する上記（８）または（９）の水中物体捜索システム。
（１１）前記水上ボート部の前記水中部は、浮力を与え沈下しないためのフロートと、前記航走センサが収集した前記捜索データを、捜索を管制する前記捜索管制艦艇へ送信する記録データ中継部と、を少なくとも有する上記（８）ないし（１０）のいずれかの水中物体捜索システム。
（１２）前記記録データ中継部は、前記航走センサが収集した前記捜索データを吸い上げる水中部側非接触データ型送受信装置と、ＧＰＳ信号から現在位置情報を取得するＧＰＳ受信機と、前記水中部側非接触データ型送受信装置により吸い上げた前記捜索データと前記ＧＰＳ受信機により取得した現在位置情報とを前記捜索管制艦艇へ送信する中継用無線装置と、を少なくとも有する上記（１１）の水中物体捜索システム。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の水中物体捜索システムのシステム構成の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の水中物体捜索システムの動作の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の水中物体捜索システムの動作の図２とは異なる例を示す概念図である。
【図４】本発明の水中物体捜索システムの運用方法の一例を説明するための説明図である。
【図５】本発明の水中物体捜索システムの他の実施形態を示す構成図である。
【図６】従来の水中物体捜索システムの運用方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１          艦上管制部
１１        発射制御部
１１Ａ      ボート管制部
１２        データ受信部
１３        データ記録部
２          飛行缶体
２Ａ        水上航走体
２１        飛翔ロケット部
２１Ａ      水上ボート部
２２        航走センサ
２１１      ロケット部
２１１Ａ    エンジン・アンカー部
２１２      水中部
２２１      非接触型データ送受信装置
２２２      ソーナー
２２３      磁気センサ
２２４      カメラ
２２５      音響レピータ
２１２１    フロートブイ
２１２２    記録データ中継部
２１２１１  フロート
２１２１２  ＧＰＳアンテナ
２１２１３  データ中継用アンテナ
２１２２１  非接触型データ送受信装置
２１２２２  データ中継装置
２１２２３  中継用無線機
２１２２４  ＧＰＳ受信機
２１２２５  水中位置監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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